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문제 정의
- 3) 계란 자동 선별기 卵重측정부의 정밀도 향상을 위한 방안을 제시한다.
제안 방법
- 1) 계란 자동 선별기에 사용되는 卵重측정 시스템 및 계란 선별시 선별기 자체에 의한 진동을 계측 - 분석할 수 있는 진동량을 측정 . 분석한다.
- 000개, 10, 000개. 12, 000개, 14, 000개의 선별속도 선별속도로서 저속에서 고속으로 속도를 변환하면서 그에 따른 卵重값과 진동량을 동시에 측정하였다.
- 2) 계란 자동 선별기의 卵重측정부에 사용되는 로드 셀의 배치위치와 그 개수를 달리하면서 이에 따라 측정된 卵重 오차 및 진동량을 비교, 분석한다.
- 卵重측정부의 X, Y, Z축 방향에서 발생하는 진동량의 유의성 검증을 위해서 로드셀 배치. 계란 선별 속도 각 축에서의 진동량에 따른 분산분석을 위해 F-검증한 결과는 표 5와 같다.
- 계란의 원래 무게 즉 디지털 저울로 잰 무게와 계란 자동 선별기의 卵重측정부에 의해 측정된 계란의 무게와의 비교, 분석을 위해 정밀도를 분석하였다. 본 실험에 사용된 계란은 중란, 대란, 특란.
- 구성하였다. 로드셀 1개를 이용한 방법으로서 卵重 을 측정하는 기존의 방법을 로드셀 배치 I, 계란의 이송 방향과 평행하게 같은 방향으로 부착한 방법을 로드셀 배 치 n로 설정하였고, 로드셀 2개를 이용 한 방법으로 로드셀 2개가 서로 마주 보도록 부착한 방법을 로드셀 배치 m, 로드셀 2개가 계란의 이송방향과 평행하게 같은 방향으로 부착한 방법을 로드셀 배치IV로 설정하여 계측 시스템을 구성하고, 卵重값과 이 때 발생하는 진동량을 계측하였다.
- 본 실험에서는 로드셀의 개수와 卵重 측정 방행에 따라 다음의 4가지 방식으로 배치하여 실험 장치를 구성하였다. 로드셀 1개를 이용한 방법으로서 卵重 을 측정하는 기존의 방법을 로드셀 배치 I, 계란의 이송 방향과 평행하게 같은 방향으로 부착한 방법을 로드셀 배 치 n로 설정하였고, 로드셀 2개를 이용 한 방법으로 로드셀 2개가 서로 마주 보도록 부착한 방법을 로드셀 배치 m, 로드셀 2개가 계란의 이송방향과 평행하게 같은 방향으로 부착한 방법을 로드셀 배치IV로 설정하여 계측 시스템을 구성하고, 卵重값과 이 때 발생하는 진동량을 계측하였다.
- 우선 로드셀의 배치는 로드셀의 개수와 卵重측정 방향에 따라 로드셀 배치I, 로드셀 배치 n, 로드셀 배치 in, 로드셀 배치n의 4가지 방식으로 배치하여 실험을 하였다. 본 실험에 이용된 계란은 시중에서 구입할 수 있는 계란 중에서 중란, 대 란, 특란, 왕란의 4등급의 계란을 이용하였고, 계란 자동 선별기의 선별속도를 시간당 6, 000개, 8.
대상 데이터
- 및 진동량 계측을 위한 실험장치치는 2중 빔형 로드셀, 3축 가속도 센서 (Three Axis Accelerometer), 브릿지 박스(BridgeBox), 증폭기 (Dynamic Strain Amplifier), 데이터 레코더 (Data Recorder), A/D변환기(A/D Converter) 등으로 구성되었다.
- 본 실험에 사용된 계란은 중란, 대란, 특란. 왕란 등의 4등급의 계란이 이용되었고, 계란의 무게가 서로 다르기 때문에 정밀도 분석을 위해서는 다음과 같은 식 1로서 나타내었고, 오차가 가장 적게 나오는 것이 정밀도가 가장 높은 것으로 사료된다.
- 실험을 하였다. 본 실험에 이용된 계란은 시중에서 구입할 수 있는 계란 중에서 중란, 대 란, 특란, 왕란의 4등급의 계란을 이용하였고, 계란 자동 선별기의 선별속도를 시간당 6, 000개, 8.000개, 10, 000개. 12, 000개, 14, 000개의 선별속도 선별속도로서 저속에서 고속으로 속도를 변환하면서 그에 따른 卵重값과 진동량을 동시에 측정하였다.
데이터처리
- 4가지 방법으로 구축된 卵重측정 시스템을 이용하여 각각의 측정된 계측 결과의 정확성과 유의성을 검증하기 위하여 SAS program을 이용하여 분산분석 (Analysis of variance, ANOVA)을 하였다. 분산분석은 DMR (Duncan’s Multiple Range test : 둔칸의 다중검정법)을 이용하여 각각의 요인을 분석하여 유의성을 검증하였다.
- 卵重값 비교, 분석은 각 등급별 계란 자동 선별기의 정렬부에 올려놓고 송란 체인에 이송시켜서 卵重측정부에서 측 정 하도록 하였고 10번씩 반복 실험을 하여 그 얻어진 결과값을 평균값으로 나타내었다.
- 분산분석은 DMR (Duncan’s Multiple Range test : 둔칸의 다중검정법)을 이용하여 각각의 요인을 분석하여 유의성을 검증하였다.
성능/효과
- 계란 선별 속도와 각축방향은 P-값이 각각 0.0001, 0.0002로서 유의수준 5%보다 작아서 진동량 변화와 유의성이 있음을 알 수 있었고, 로드 셀 배치는 P-값이 0.5854로서 유의수준 5%보다 값이 크므로 진동량의 변화와는 유의성이 없는 것으로 나타났다. 계란의 선별 속도에 따른 유의성 검증은 표 6과 같고 선별속도가 빠를수록 진동량은 커짐을 알 수 있다.
- 2793g으로 가장 적게 나타나므로 卵重측정시 정확도가 높은 시스템 인 것으로 사료된다. 그리고 표 4에서 보는 것과 같이 선별속도가 저속에서 고속으로 변할 수록 卵重의 평균오차는 커짐을 알 수 있었다.
- 로드셀 배치와 선별속도는 p-값이 각각 0.0001, 0.0001로서 유의수준 5%보다 작으므로 유의성이 있어서 卵重측정시 오차가 발생하는 것으로 나타났고, 계란의 등급은 p-값이 0.6398로서 5%보다 값이 크므로 유의성이 없어서 卵重측정시 卵 重 오차와는 관계가 없다는 것을 알 수 있었다. 로드 셀 배치와 선별속도에 따른 유의성 검증은 각각 표 3, 표 4와 같다.
- 표현하였다. 표 3에서 보는 것과 같이 로드 셀 배치 의 4가지 중에서 d방법 즉 로드셀 2개가 계란의 이송방향과 같은 방향으로 부착된 방식에서 평균오차(mean error)가 0.2793g으로 가장 적게 나타나므로 卵重측정시 정확도가 높은 시스템 인 것으로 사료된다. 그리고 표 4에서 보는 것과 같이 선별속도가 저속에서 고속으로 변할 수록 卵重의 평균오차는 커짐을 알 수 있었다.
후속연구
- 이 卵重측정용 로드 셀은 대부분 국내에서 개발된 것이 외국산에 비해 저가이기 때문에 선별기 제조회사에서 많이 이용하고 있으나, 정밀도가 외국산에 비해 떨어져서 일부 선별기 제조업체는 卵重측정 정밀도를 향상시키기 위해서 고가임에도 불구하고 로드셀을 외국에서 수입해 이용하고 있는 것이 현실이다. 그러므로 卵重측정시 발생하는 오차를 줄임으로서 정밀도를 향상시키고 계란 선별기 제조 생산비를 줄일 뿐만 아니라 양계농가의 경제성을 높이기 위한 연구가 필요하다고 사료된다. 본 연구는 자동 계란선별기의 卵重측정 정밀도 향상을 위한 기초연구로서 구체적인 목적은 다음과 같다.
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